(57)【要約】【課題】  連続波形形状に加えて波形の稜線方向の３箇所以上で折曲した板材を破損することなく効率良く製造する板金加工方法および装置を供する。【解決手段】  金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材11を成形し、第１中間材11を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材21を成形し、第２中間材21のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品31を成形する板金加工方法および装置。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形し、
前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形し、
前記第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形することを特徴とする板金加工方法。
【請求項２】
金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形し、
前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲する第２中間材を成形し、
前記第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した第３中間材を成形し、
前記第３中間材の追加された折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲することを繰り返して波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形することを特徴とする板金加工方法。
【請求項３】
型面に連続波形が２次元的に形成され金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形する２次元プレス金型と、
同じ連続波形が形成された型面が波形の稜線方向で段差を有し前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形する３次元プレス金型と、
前記第２中間材のクランクより一方の側を押圧挟持する押え金型とクランクより他方の側をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せ波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形する３次元組合せ金型とを備えたことを特徴とする板金加工装置。
【請求項４】
型面に連続波形が２次元的に形成され金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形する２次元プレス金型と、
同じ連続波形が形成された型面が波形の稜線方向で段差を有し前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形する３次元プレス金型と、
前記第２中間材のクランクより一方の側を押圧挟持する押え金型とクランクより他方の側をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる他方の側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せ波形の稜線方向の３箇所で折曲した第３中間材を成形する３次元組合せ金型と、
前記第３中間材の追加された折曲部より一方の側を押圧挟持する押え金型と追加された折曲部をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる他方の側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せた１組以上の３次元組合せ金型とを備え、
波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形することを特徴とする板金加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続波形形状を有する板材を成形する板金加工方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるタイヤには、氷雪路での制動性および操行性を確保し、一般路での耐偏摩耗性の向上を図るために、タイヤトレッドに複数の切れ込みを設けているが、この切れ込みはタイヤ加硫成形金型に植設された連続波形形状のブレードにより形成される。
【０００３】
このブレードは、連続波形形状に加えて段差を設けて３次元的な形状とすることで、より効果的な切れ込みをタイヤトレッドに形成することができる。
【０００４】
そこで、かかるブレードを製造する加工方法について、本出願人が、先に出願した例（特許文献１）がある。
【特許文献１】特開２００１−２３９３１９号公報
【０００５】
同特許文献１では、連続波形に曲げ加工した板材から中間材を切り取り、該中間材をプレス加工により段差を形成して連続波形形状に段差が加えられた３次元的な形状の完成品を製造している。
【０００６】
このようにして加工形成されたブレードは、波形の稜線方向の２箇所で折曲して段差を形成しているが、かかる形状のブレードを用いて加硫成形したタイヤのトレッドには踏面に波形が現れ断面に２箇所で折曲した段差を有する切れ込みが形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タイヤトレッドに設けられる切れ込みは、断面に２箇所で折曲したもの以外に、３箇所以上で折曲したものでも、タイヤの種類によっては氷雪路での制動性および操行性を確保する上でより効果的であることが知られている。
【０００８】
図４はタイヤトレッド１の一部を切り取った部分拡大図であり、タイヤ踏面１ａには波形２ａが現れ断面１ｂには３箇所で折曲した間隙２ｂを有する切れ込み２が形成されている。
このようなタイヤトレッドの断面に３箇所以上で折曲した切れ込みを形成するブレードの製造方法については開示されていない。
【０００９】
連続波形が形成された中間材を、波形の稜線方向で割れやしわを生じさせずに曲げ加工するのは容易でなく、特にその折曲角が90度以下であると一度に曲げると割れ等を生じ易く、複数回に亘り曲げ角度を順次大きく加工していく必要があり工数がかかる。
【００１０】
タイヤトレッドの断面に３箇所以上で折曲した切れ込みを形成するブレードを製造する場合、図４に示すように90度以下に折曲させる箇所が存在するため、割れ等を生じさせずに効率良く加工することが困難である。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、連続波形形状に加えて波形の稜線方向の３箇所以上で折曲した板材を破損することなく効率良く製造する板金加工方法および装置を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形し、前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形し、前記第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形する板金加工方法とした。
【００１３】
連続した波形に曲げ加工された第１中間材を、波形の稜線方向で曲げ加工するのは、その折曲角が90度以下であると特に割れ等を生じ易く容易ではないが、まず略クランク形状に曲げ加工して第２中間材を成形し、次いで第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形することで、特に90度以下に折曲しようとする箇所は２度の曲げ加工で折曲できるため、割れ等を防止できるとともに、少ない工程数で効率良く連続波形を有し稜線方向に３箇所で折曲した完成品を製造することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形し、前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲する第２中間材を成形し、前記第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した第３中間材を成形し、前記第３中間材の追加された折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲することを繰り返して波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形する板金加工方法である。
【００１５】
略クランク形状に曲げ加工して第２中間材を成形し、次いで第２中間材のクランクの一方の折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲して波形の稜線方向の３箇所で折曲した第３中間材を成形し、そして第３中間材の追加された折曲部をさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に折曲することを繰り返して波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形するので、特に90度以下に折曲しようとする箇所は２度の曲げ加工で折曲できるため、割れ等を防止できるとともに、少ない工程数で効率良く連続波形を有し稜線方向に４箇所以上で折曲した完成品を製造することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、型面に連続波形が２次元的に形成され金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形する２次元プレス金型と、同じ連続波形が形成された型面が波形の稜線方向で段差を有し前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形する３次元プレス金型と、前記第２中間材のクランクより一方の側を押圧挟持する押え金型とクランクより他方の側をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せ波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形する３次元組合せ金型とを備えた板金加工装置である。
【００１７】
２次元プレス金型により連続波形の第１中間材を成形し、３次元プレス金型により第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して第２中間材を成形し、押え金型とプレス金型よりなる組合せ金型により第２中間材を折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工して波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品を成形するので、組合せ金型により特に90度以下に折曲しようとする箇所は組合せ金型により２度の曲げ加工で折曲できるため、割れ等を防止できるとともに、少ない工程数で効率良く連続波形を有し稜線方向に３箇所で折曲した完成品を製造することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、型面に連続波形が２次元的に形成され金属製の板材を連続した波形に曲げ加工して第１中間材を成形する２次元プレス金型と、同じ連続波形が形成された型面が波形の稜線方向で段差を有し前記第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して２箇所で折曲した第２中間材を成形する３次元プレス金型と、前記第２中間材のクランクより一方の側を押圧挟持する押え金型とクランクより他方の側をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる他方の側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せ波形の稜線方向の３箇所で折曲した第３中間材を成形する３次元組合せ金型と、前記第３中間材の追加された折曲部より一方の側を押圧挟持する押え金型と追加された折曲部をその折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる他方の側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工するプレス金型とを組合せた１組以上の３次元組合せ金型とを備え、波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形する板金加工装置である。
【００１９】
２次元プレス金型により連続波形の第１中間材を成形し、３次元プレス金型により第１中間材を波形の稜線方向で略クランク形状に曲げ加工して第２中間材を成形し、組合せ金型により第２中間材を折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工して第３中間材を成形し、押え金型とプレス金型とを組合せた１組以上の３次元組合せ金型により折曲部からさらに曲げると同時に曲げられる他方の側のもう１箇所を反対方向に曲げ加工することを繰り返して波形の稜線方向の４箇所以上で折曲した完成品を成形するので、組合せ金型により特に90度以下に折曲しようとする箇所は組合せ金型により２度の曲げ加工で折曲できるため、割れ等を防止できるとともに、少ない工程数で効率良く連続波形を有し稜線方向に４箇所以上で折曲した完成品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図４に基づいて説明する。
本実施の形態は、タイヤの金型に用いられタイヤトレッドの切り込みを形成するブレードを製造するものである。
【００２１】
図１は、所定の矩形をした金属製の平板をプレス加工して第１中間材11を成形する最初の工程に関するものである。
この最初の工程で使用されるのは、２次元プレス金型12であり、図１(a)に同２次元プレス金型12の下型13Ｌの斜視図を示す。
下型13Ｌの型面（上面）には、連続した波形が２次元的に展開するように形成されている。
【００２２】
この下型13Ｌの型面形状と同じ連続波形をした型面を下面に有する上型13Ｕが、下型13Ｌと対向して昇降可能に支持されており、図１(b)（正面図）に示すように金属平板を下型13Ｌと上型13Ｕとの間に挟みプレス加工する。
この２次元プレス金型12により図１(c)に示すような連続した波形に曲げ加工された第１中間材11が成形される。
【００２３】
次の工程では、３次元プレス金型22が使用され、図２(a)に同３次元プレス金型22の下型23Ｌ，24Ｌの斜視図を示す。
下型23Ｌ，24Ｌの型面には、連続した波形がそれぞれ形成され、両下型23Ｌ，24Ｌが連結されて波形の稜線方向で互いに段差を有して３次元的に構成されている。
【００２４】
この下型23Ｌ，24Ｌの型面形状と同じ連続波形をした型面を下面に有する上型23Ｕ，24Ｕが、下型23Ｌ，24Ｌと対向して昇降可能に支持されている。
ただし、図２(b1)に示すように上型23Ｕ，24Ｕの互いの境界面は、下型23Ｌ，24Ｌの互いの境界面から所定量ずれている。
【００２５】
対向する下型23Ｌと上型23Ｕが押え金型であり、図２(b1)（側面図）に示すように前記第１中間材11の一部を下型23Ｌと上型23Ｕにより挟んで固定し、次いで図２(b2)（側面図）に示すように上型24Ｕを下降して第１中間材11の解放部分を下型24Ｌとの間で挟みプレス加工すると、第１中間材11は下型23Ｌ，24Ｌの段差部分で略クランク形状に曲げ加工されて波形の稜線方向の２箇所で折曲した第２中間材21（図２(c)参照）が成形される。
【００２６】
連続波形が形成された第１中間材11を、波形の稜線方向で曲げ加工するのは、その折曲角が90度以下であると特に割れやしわを生じ易く容易ではないが、ここでは略クランク形状に曲げ加工されるもので、第２中間材21の２箇所の折曲部21ａ，21ｂは図２(b2)に示すように鈍角に曲げ加工されるので割れ等を生じさせ難い。
【００２７】
そして次の工程では、押え金型とプレス金型とが組合された３次元組合せ金型32が使用され、図３(a)に同３次元組合せ金型32の下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌの斜視図を示す。
下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌの型面には、連続した波形がそれぞれ形成され、両側の下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌの波形の稜線は水平であるが、中間の下型34Ｌの波形の稜線は側面視で上方に90度以下に尖った一対の傾斜線をなし、３つの下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌが連結されて波形の稜線方向で中央に90度以下に尖った山を有して３次元的に構成されている。
【００２８】
中間の下型34Ｌの傾斜面は、第２中間材21のクランク部21ｃに対応している。
この下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌの型面形状と同じ連続波形をした型面を下面に有する上型33Ｕ，34Ｕ，35Ｕが、下型33Ｌ，34Ｌ，35Ｌと対向して昇降可能に支持されている。
【００２９】
対向する下型33Ｌと上型33Ｕが押え金型であり、図３(b1)（側面図）に示すように前記第２中間材21のクランク部21ｃより一方の側を下型33Ｌと上型33Ｕが挟み固定する。
第２中間材21のクランク部21ｃの下面は中間の下型34Ｌの傾斜面に載っている。
【００３０】
対向する下型34Ｌ，35Ｌと上型34Ｕ，35Ｕはプレス金型であり、下型34Ｌ，35Ｌに対して上型34Ｕ，35Ｕを下降して第２中間材21の解放されている側を挟みプレス加工する。
すると図３(b2)（側面図）に示すように、第２中間材21の鈍角に折曲された折曲部21ｂがさらに曲げ加工されて90度以下の折曲部31ｂが形成されると同時に、曲げられる側のもう１箇所が反対方向に曲げ加工されて鈍角の折曲部31ｃが形成されて、波形の稜線方向の３箇所で折曲した完成品であるブレード31が成形される。
【００３１】
図３(c)に図示されるように、完成されたブレード31は、連続波形を有し波形の稜線方向に３箇所折曲部31ａ，31ｂ，31ｃが形成されている。
３箇所の折曲部31ａ，31ｂ，31ｃのうち最も大きく折曲された90度以下の折曲部31ｂは、一度に90度以下に折曲されたのではなく、中間財21においてはまず鈍角に折曲され、次いで２度目に90度以下に折曲されたもので、順次曲げ加工を施すことにより割れやしわの発生を防止することができる。
【００３２】
以上のように割れ等の発生を防止して、既に鈍角に折曲された折曲部21ｂをさらに90度以下に折曲すると同時に稜線方向に新たな鈍角の折曲部31ｃを曲げ加工するので、３箇所折曲部31ａ，31ｂ，31ｃが形成されるブレード31を、少ない工程数で効率良く製造することができる。
【００３３】
なお、波形の稜線方向の折曲部が最終的に90度以下に折曲されるものでなくても、直角近くまで折曲されるときに一度に折曲すると割れ等が生じるおそれがある場合は、２度の曲げ加工で折曲するようにする。
【００３４】
このブレード31が植設されたタイヤ加硫成形金型により加硫成形されたタイヤトレッド１の一部を切り取った部分拡大図を図４に示す。
ブレード31の形状に合わせてタイヤ踏面１ａには波形２ａが現れ断面１ｂには３箇所で折曲した間隙２ｂを有する切れ込み２が形成されている。
【００３５】
このように、タイヤトレッド１に設けられる切れ込み２が、断面に３箇所で折曲していることで、氷雪路での制動性および操行性を確保する上でより効果的である。
【００３６】
次に別の実施の形態として波形の稜線方向の４箇所で折曲されるブレードを製造する方法および装置について図５に基づき説明する。
なお波形の稜線方向の３箇所で折曲されるまでは前記実施の形態で示した方法で成形されるもので、図３(c)に示すブレード31が第３中間材41となり、第３中間材41には波形の稜線方向に既に３箇所の折曲部41ａ，41ｂ，41ｃが形成されている。
【００３７】
図５に図示するように、本３次元組合せ金型52は、下型53Ｌ，54Ｌ，55Ｌの型面形状と同じ連続波形をした型面を下面に有する上型53Ｕ，54Ｕ，55Ｕが、下型53Ｌ，54Ｌ，55Ｌと対向して昇降可能に支持されている。
【００３８】
下型53Ｌ，54Ｌと上型53Ｕ，54Ｕは、押え金型であり、第３中間材41の折曲部を含む一方の側と同じ形状の型面を有して上下から挟んで固定する。
下型55Ｌと上型55Ｕは、プレス金型であり、下型55Ｌの型面は隣り合う下型54Ｌ寄りに徐々に高くなる傾斜面を有し、上型55Ｕの型面には対応する傾斜面を有する。
【００３９】
図５(a1)（側面図）に示すように下型53Ｌ，54Ｌと上型53Ｕ，54Ｕにより第３中間材41の折曲部を含む一方の側を挟み固定した後、図５(a2)に示すように下型55Ｌに対して上型55Ｕを下降して第３中間材41の解放されている側を挟みプレス加工する。
【００４０】
すると図５(a2)（側面図）に示すように第３中間材41の鈍角に折曲された折曲部41ｃがさらに曲げ加工されて90度以下の折曲部51ｃが形成されると同時に、曲げられる側のもう１箇所が反対方向に曲げ加工されて鈍角の折曲部51ｄが形成されて、波形の稜線方向の４箇所で折曲した完成品であるブレード51が成形される。
【００４１】
図５(b)に図示されるように、完成されたブレード51は、連続波形を有し波形の稜線方向に３箇所折曲部51ａ，51ｂ，51ｃ，51ｄが形成されている。
４箇所の折曲部51ａ，51ｂ，51ｃ，51ｄのうち90度以下の折曲部51ｂ，51ｃは、一度に90度以下に折曲されたのではなく、２度の曲げ加工を順次施すことにより割れやしわの発生を防止して形成されたものである。
【００４２】
以上のように割れ等の発生を防止して、既に鈍角に折曲された折曲部51ｃをさらに90度以下に折曲すると同時に稜線方向に新たな鈍角の折曲部51ｄを曲げ加工するので、４箇所折曲部51ａ，51ｂ，51ｃ，51ｄが形成されるブレード51を、少ない工程数で効率良く製造することができる。
【００４３】
上記３次元組合せ金型52による成形方法と同様の方法を繰り返し行うことにより、割れ等を防止できるとともに、少ない工程数で効率良く連続波形を有し稜線方向に４箇所以上で折曲したブレードを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る第１中間材を成形する最初の工程の２次元プレス金型および第１中間材等を示す図である。
【図２】第２中間材を成形する工程の３次元プレス金型および第２中間材を示す図である。
【図３】完成品を成形する工程の３次元組合せ金型および完成品を示す図である。
【図４】タイヤトレッド１の一部を切り取った部分拡大図である。
【図５】別の実施の形態における完成品を成形する工程の３次元組合せ金型および完成品を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…タイヤトレッド、２…切れ込み、
11…第１中間材、12…２次元プレス金型、13Ｌ…下型、13Ｕ…上型、
21…第２中間材、22…３次元プレス金型、23Ｌ，24Ｌ…下型、23Ｕ，24Ｕ…上型、
31…ブレード、32…３次元組合せ金型、33Ｌ，34Ｌ，35Ｌ…下型、33Ｕ，34Ｕ，35Ｕ…上型、
41…第３中間材、
51…ブレード、52…３次元組合せ金型、53Ｌ，54Ｌ，55Ｌ…下型、53Ｕ，54Ｕ，55Ｕ…上型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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